Question

（2011?张家港市模拟）按照题目要求作图：
（1）在图甲中画出斜面上的物体所受重力的示意图．
（2）在图乙中画出使杠杆OA平衡时最小动力F₁的方向和阻力F₂的力臂l₂．
（3）在图丙中用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A，要求作用在绳自由端的拉力方向向下，有三段绳子承担物重，请在图中画出绳的绕法．
（4）如图丁所示，MN为空气与水的分界面，AO为入射光线，入射点为O，在图中画出折射光线并标出折射角y．

Answer 1

分析：（1）要画重力的示意图首先要找力的作用点，即重心，从力的作用点起沿重力的方向画一条带箭头的线段，在线段的末尾标上力的大小．
（2）根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长．
（3）滑轮组绳子的绕法有两种：
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上，依次反复绕，这种绕法有偶数段绳子承担物重；
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后再绕过上面的定滑轮再向下，依次反复绕，这种绕法有奇数段绳子承担物重．
（4）知道光由空气斜射入水中所遵循的折射规律，才能作出折射光线，并标出折射光线与法线之间的夹角．

解答：解：（1）物体的重心在物体的几何重心，如图O点，重力的方向是竖直向下的，从O点起沿竖直向下的方向，画一条线段，在线段的末尾标上箭头和力的大小．如图：

（2）连接OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力；O为支点，点O到F₂的垂线段就是F₂的力臂，如下图：
（3）在绳子自由端的拉力方向向下，有三段绳子承担物重，绳子段数为奇数，因此绳子的起始端应从动滑轮的挂钩开始，如下图：

（4）过入射点O垂直界面作出法线，当光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，用γ标出折射角，如图

点评：（1）力的示意图，关键是找准力的作用点，沿力的方向画一条线段；
（2）力臂作图就是从支点向力的作用线画垂线，最小力问题转化成最大力臂问题；
（3）省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定．
（4）本题考查光的折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入其它透明介质时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角．